Устройство для очистки снега
Владельцы патента RU 2758491:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") (RU)
Изобретение относится к дорожно-строительному и коммунальному машиностроению, в частности к устройствам удаления снега с дорог. Устройство для очистки снега содержит корпус с подрезным ножом, питающий шнек с рыхлящим наконечником и лопастной роторный метатель, соосный со шнеком. Боковая нижняя часть корпуса имеет сферическую форму, а питающий шнек выполнен с постоянными диаметром и шагом винтовой линии, а также с уменьшающейся глубиной винтового канала шнека вдоль его оси по ходу движения снега. При этом данная часть шнека размещена в корпусе снегоочистителя, а остальная его часть представляет собой обычный вал, соединенный с приводом, на котором за корпусом расположен лопастной ротор метательного аппарата. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции устройства для очистки снега с обеспечением требуемой эффективности его работы и снижении металлоемкости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к дорожно-строительному и коммунальному машиностроению, в частности, к устройствам удаления снега с покрытий автомобильных дорог, аэродромов, парковок и т.п.
Известен роторный снегоочиститель, содержащий два вала с установленными на них роторами. Ротор с коническим шнеком размещен на одном валу, который одним концом посредством конической передачи кинематически соединен с концом другого аналогичного вала. Продольные оси валов размещены под острым углом одна к другой. Один из валов посредством передачи кинематически соединен с двигателем (а.с. SU 1790009 А1, Кл. Е01Н 5/09,1993 г.).
Недостатком известного роторного снегоочистителя является сложность конструкции и недостаточная эффективность его работы, поскольку конические шнеки имеют небольшую скорость вращения, что создаст сложности в обеспечении требуемой (относительно высокой) частоты вращения роторов.
Наиболее близким по технической сущности, который авторами принят за прототип, является рабочий орган снегоочистителя (устройство для очистки снега), содержащий корпус с боковыми крыльями и сквозным окном, лопастной роторный метатель, установленный с тыльной стороны корпуса и обращенный к сквозному окну, в котором размещен продольный питающий шнек, соосный с метателем. Кроме того, рабочий орган снабжен поперечными шнеками, закрепленными между боковыми крыльями, и сквозным окном, причем передний конец продольного питающего шнека расположен перед окружностью вращения дополнительных шнеков (а.с. SU 1135834 А, Кл. Е01Н 5/09, 1985 г.).
Недостатками данного устройства является сложность конструкции и высокая металлоемкость рабочего органа снегоочистителя из-за большого количества шнеков.
Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства для очистки снега с обеспечением требуемой эффективности его работы и снижении металлоемкости.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в устройстве для очистки снега, содержащем корпус с подрезным ножом, питающий шнек с рыхлящим наконечником и лопастной роторный метатель, соосный со шнеком, согласно изобретению боковая нижняя часть корпуса имеет сферическую форму, а питающий шнек выполнен с постоянными диаметром и шагом винтовой линии, и уменьшающейся глубиной винтового канала шнека вдоль его оси по ходу движения снега, при этом данная часть шнека размещена в корпусе снегоочистителя, а остальная его часть представляет собой обычный вал, соединенный с приводом, на котором за корпусом расположен лопастной ротор метательного аппарата.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных признаков, а именно:
- за первым (может быть 1-2) витком шнека для втягивания снега по ходу его движения находятся 2-3 витка с радиальными прорезями;
- рыхлящий наконечник выполнен в виде фрезы, соосно соединенной со шнеком на входе в корпус.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 схематично показано устройство для очистки снега, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство для очистки снега, вид спереди.
Устройство для очистки снега (снегоочиститель) состоит из корпуса 1, боковая нижняя часть которого имеет сферическую форму. В нем установлен питающий шнек 2, причем только та его часть, которая имеет винтовую нарезку (витки) 3 постоянного диаметра и шага, но с уменьшающейся глубиной винтового канала вдоль оси шнека 2 по ходу движения снега. Остальная часть питающего шнека 2, неразмещенная в корпусе 1, представляет собой обычный вал, соединенный с приводом 8, на шейке 7 которого за корпусом 1 соосно расположен лопастной ротор 4 метательного аппарата. Кожух метательного аппарата (не показан) оборудован выбросным патрубком 9.
На входе в корпус 1 шнек 2 соосно соединен с фрезой 5. За первым (может быть первым-вторым) витком 3 шнека 2, необходимым для втягивания снега, по ходу его движения находятся 2-3 витка с радиальными прорезями 6, которые могут иметь различную форму, глубину, площадь проходного сечения и шаг по длине винтовой линии шнека 2.
Нижняя часть корпуса 1 оборудована подрезным ножом 10.
Разработка снега с помощью устройства для его очистки осуществляется следующим образом.
При поступательном движении снегоочистителя снег подрезается ножом 10, одновременно он разрушается фрезой 5, предназначенной для снижения сопротивления при взаимодействии питающего шнека 2 со снегом, который захватывается начальными витками 3 и принудительно перемещается вдоль оси шнека к лопастному ротору 4 метательного аппарата.
Отличительной особенностью устройства для очистки снега является конструкция питающего шнека 2, выполненного с постоянным диаметром и шагом винтовой нарезки, причем возможны модификации снегоочистителя с различным диаметром шнека в зависимости от толщины убираемого снежного покрова. Кроме того, такое расположение шнека 2 с фрезой 5 в корпусе 1 (фиг. 1) позволяет разрабатывать снег значительной высоты (например, более 1,0 м) и с большой плотностью (500…600 кг/м3).
При движении снегоочистителя масса снега, вырезанная из забоя, заполняет на входе в корпус 1 весь объем и под действием силы тяжести, а также благодаря сферической форме, обеспечивающей устранение застойных зон в углах нижней части корпуса 1, она смещается к питающему шнеку 2, где подхватывается его витками 3.
По ходу движения вдоль оси шнека 2 снег контактирует с 2-3 витками, имеющими радиальные прорези 6, что обеспечивает более эффективное измельчение и смешивание массы снега. При этом прорези 6 могут иметь различную форму, глубину, площадь проходного сечения и шаг по длине винтовой линии (нарезки) шнека в зависимости от плотности убираемого снежного покрова.
Далее происходит уплотнение по ходу движения массы снега благодаря уменьшающейся глубине винтового канала шнека 2 вдоль его оси, что улучшает разгон снега лопастным ротором 4, соосно установленным за корпусом 1 на шейке вала 7 шнека, и увеличивает дальность его выброса через патрубок 9 метательного аппарата.
Кроме того, отличительной особенностью снегоочистителя является его конструктивная универсальность, заключающаяся в том, что питающий шнек 2 и лопастной ротор 4 метательного аппарата имеют общую ось вращения и приводятся в движение только от одного привода 8, что значительно упрощает конструкцию и снижает ее металлоемкость (поскольку нет необходимости в установке дополнительных шнеков). Возможность задания достаточно высокой частоты вращения шнека и лопастного ротора обеспечит необходимую дальность отбрасывания снега (от 10 м и более). В результате достигается требуемая эффективность работы снегоочистителя.
1. Устройство для очистки снега, содержащее корпус с подрезным ножом, питающий шнек с рыхлящим наконечником и лопастной роторный метатель, соосный со шнеком, отличающееся тем, что боковая нижняя часть корпуса имеет сферическую форму, а питающий шнек выполнен с постоянными диаметром и шагом винтовой линии и уменьшающейся глубиной винтового канала шнека вдоль его оси по ходу движения снега, при этом данная часть шнека размещена в корпусе снегоочистителя, а остальная его часть представляет собой обычный вал, соединенный с приводом, на котором за корпусом расположен лопастной ротор метательного аппарата.
2. Устройство для очистки снега по п. 1, отличающееся тем, что за первым (может быть 1-2) витком шнека для втягивания снега по ходу его движения находятся 2-3 витка с радиальными прорезями.
3. Устройство для очистки снега по п. 1, отличающееся тем, что рыхлящий наконечник выполнен в виде фрезы, соосно соединенной со шнеком на входе в корпус.
